PT86354B

PT86354B - Lentes de contaco modificadas de superficie molhavel, fabricadas a partir de um polimero hidrofobico contendo oxirano

Info

Publication number: PT86354B
Application number: PT86354A
Authority: PT
Inventors: Karl F Mueller; Merrill S Goldenberg
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1990-11-07
Also published as: DK655387A; JP2598052B2; CA1290516C; ATE63930T1; AU8250687A; HK1194A; DK655387D0; AU609437B2; EP0276631A1; US4734475A; IE60226B1; PT86354A; DE3770448D1; DK173821B1; IE873384L; JPS63163812A; EP0276631B1; GR3002307T3; ES2022452B3

Description

As lentes de conctato são, vulgarmente, classificadas em duas categorias, lentes macias e lentes duras. As lentes macias são semelhantes à borracha e são flexíveis, e elas são adaptadas de modo a harmonizarem-se, rigorosamente, à forma da córnea. Devido à sua macieza, elas são mais confortáveis para o utente do que o são as lentes duras, e, devido à sua adaptação rigorosa, elas têm de ser permeáveis ao oxigénio, numa quantidade suficiente para satisfazer as necessidades da córnea, se forem usadas durante períodos extensos .

As lentes duras, por outro lado, têm de possuir uma estabilidade dimensional excelente, e são adaptadas de modo a assentarem na córnea unicamente apenas com o centro da lente, deixando espaço suficiente entre os seus bordos e o olho, para permitir uma boa troca de líquido das lágrimas, e, consequentemente, o fornecimento do oxigénio à córnea. Conguanto as lentes duras sejam menos confortáveis ao utente, elas podem ser fabricadas com uma maior precisão, e são preferidas para corrigir, por exemplo, o astigmatismo. Para ambos os tipos de lentes, é importante a excelente molhabilidade pelo líquido das lágrimas. Isto é especialmente verdadeiro , para as lentes macias, que não podem rodar livremente no olho e que não são fácilmente molháveis, podem colar-se à córnea - que é também, hidrofóbica - e tornarem-se difíceis para se removerem, algumas vezes sómente com lesão para o olho devido ao efeito de copo de sucção. Por este motivo, as lentes macias, comercialmente coroadas de êxito, são essencialmente do tipo hidrogel, feitas, mais vulgarmente de metacrilato de poli-2-hidroxietilo ( HEMA ), de copolímeros de HEMA, ou de copolímeros de vinilpirrolidona. Estas lentes de contacto contêm, geralmente, de 38 a 75% de água, e este conteúdo de água é, essencialmente, o responsável pela sua macieza, pela sua permeabilidade ao oxigénio ( DK ) de cerca de 8 a cerca de 30 barrers e pela sua boa reacção fisiológica.

-4Pelo lado negativo, o conteúdo elevado de água torna o polímero relativamente fraco, e a permeabilidade ao oxigénio não pode, por isso, ser mais aumentada, por elevação do conteúdo de água ou por corte de lentes mais delgadas. A permeabilidade ao oxigénio de 20 a 50 barrers , para as lentes duras, e até 100 barrers para as lentes macias, é desejável, e necessária para as lentes de contacto de uso prolongado. Em complemento, as lentes de contacto de hidrogel têm de ser regularmente esterilizadas.

Estes inconvenientes poderiam ser vencidos, se a borracha de silicone pudesse ser utilizada como material de lentes de contacto; é resistente, confortávelmente macia e o polissiloxano é o polímero com uma das mais elevadas permeabilidades para o oxigénio conhecidas. Infelizmente, o polissiloxano é, também, muito hidrofóbico, e transmite esta hidrofobicidade aos polímeros que contêm uma quantidade substancial dele. Este caracter hidrofóbico conduz, também, a uma deposição excessiva de proteínas e/ou de íípidos, sobre a superfície da lente de contacto.

Uma diversidade de processos tem sido empregada para tornar mais molháveis as lentes de contacto baseadas em polimetilmetacrilato ( PMMA ) e em polissiloxano. A Patente N° 4.131.696, dos Estados Unidos da América, descreve o tratamento das lentes de contacto de PMMA, com suspensões coloidais aquosas de hidróxidos inorgânicos. 0 tratamento do plasma, numa câmara de descarga de incandescência, empregando-se água, hidrazima, amoníaco, formamida, etilenodiamina e compostos semelhantes, é empregado para se hidrofilizar PMMA e a borracha de silicone, e encontra-se descrito na Patente N° 3.952.178, dos Estados Unidos da América. Um processo semelhante, empregando-se gases, tais como o oxigénio, o azoto, NC>2, ^N2°' ^N2°3' ^N0' ^S°2 θ ^C°' ^encontra-se descrito em FR 2. 483.310. A Patente N2 4.139.660, dos Estados Unidos da Améri-

ca, descreve o tratamento das superfícies hidrófóbicas, com haletos de elementos do Grupo IV da Tabela Periódica, seguido de uma enxaguadela aquosa. A Patente NQ 4.055.378, dos Estados Unidos da América, descreve um tratamento, com os iões de oxigénio activados, de uma lente de silicone, cheia com SiO₂, pelo qual o agente de enchimento de SiO₂ se torna exposto à superfície, e/ou os grupos de silicone orgânicos são oxidados a SiC>₂ para, em consequência, tornarem a superfície mais molhável. A Patente NQ 4.062.627, dos Estados Unidos da América, e a Patente NQ 4.099.859, dos Estados Unidos da América, descrevem as reacções de enxerto iniciadas pelos radicais livres de N-vinilpirrolidona ou hidroxialquil(met)acrilatos, nas superfícies das lentes de contacto de borracha de silicona.

Todos estes processos sofrem de um, ou de diversos inconvenientes. Por exemplo, os tratamentos do plasma e os tratamentos da oxidação do PMMA e das superfícies de silicone produzem apenas regiões de superfície modificadas muito delgadas e, por isso, estes tratamentos não proporcionam molhabilidade suficientemente permanente. Se o efeito desaparecer gradualmente, ele pode ser restaurado, unicamente, por uma repetição nova e dispendiosa do tratamento original. Os processos de enxerto envolvem o emprego de um monómero intumescente, numa lente de contacto de corte de precisão, o que pode fácilmente conduzir a distorções permanentes das suas propriedades ópticas. Em complemento, pela própria natureza das reacções de enxerto iniciadas pelos radicais livres, o controlo de qualidade é muito difícil e todo o processo é embaraçoso. A polimerização de enxerto deve ser conduzida a niveís de temperatura e durante períodos de tempo sob os quais o monómero de vinilo seja capaz de se difundir em, e intumescer as cadeias de polímeros préviamente enxertadas, produzindo, consequentemente, regiões irregulares de proliferação de enxertos, por um efeito de realimentação. Por outras palavras depois de precisamente o primeiro enxerto na superfície de

silicone hidrofilica se ter realizado, a superfície nova é muito mais absorvente ao monómero. 0 monómero é compelido, termodinâmicamente, a intumescer o polímero hidrófilico enxertado, e uma irradiação ulterior produzirá um enxerto complementar nas regiões já atingidas no polímero. Deste modo, o | processo é uma das realimentações positivas, e pode conduzir a diferenças grosseiras na quantidade do polímero hidrofílico enxertado, por unidade de área, no substrato de silicone.Após a imersão, subsequente na água, as regiões mais enxertadas intumescem a um nível superior, distorcendo potencialmente, em consequência, a interface e produzindo uma dispersão óptica indesejável.

Descobriu-se, agora inesperadamente que se as lentes de contacto contendo grupos de glicidilo, forem tratadas sob condições aquosas suaves, com uma diversidade de nucleófilos solúveis em água, tais como uma amina orgânica, álcool, tiol, ureia, tioureia, sulfito, bissulfito ou tiossulfato, obtém-se uma superfície molhável permanentemente, sem perjudicar a transparência ou a qualidade óptica de lente . Uma outra vantagem do processo deste invento que é extremamente simples e muito fácil de controlar, e, no caso de o efeito, em qualquer ocasião desaparecer gradualmente, o processo é repetido, I muito seguramente e muito fácilmente, pelo utente da lente em casa . É um outro objectivo deste invento empregar o tratai mento da superfície descrito, das lentes de contacto contendo os grupos glicidilo, durante os processos rotineiros de ) limpeza das lentes de contacto, levados a efeito pelo utente das lentes de contacto. Nós pensamos que a qualidade elevada e a natureza de livre distorção da lente de contacto definitiva são um resultado da natureza reacção ser de um único passo. As reacções por passos, das quais a policondensação é um exemplo primordial, são muito mais fáceis de controlar, do que as reacções em cadeia, em que uma reacção de desenvolvimento muito rápido conduz, geralmente, e não pro gnósticavelmente, a pesos moleculares muito elevados. As reacções de passo unico asseguram, também, uma compatibilidade excelente da superfície tratada com o polímero em massa subjacente, ao passo que o peso molecular elevado das cadeias enxertadas de radical livre conduzem à separação de fases e, consequentemente, à névoa óptica.

acrilato de glicidilo e o metacrilato de glicidilo, como componentes das lentes de contacto de hidrogel isento de silicone, têm sido descritos , especificamente, nas Patentes N2 3.787.380, NQ 3.758.448, N° 3.772.235, e N° 3.947.401, todas dos Estados Unidos da América; em diversas outras patentes, eles são divulgados como um componente possível da mistura de monómeros. Em todas as circunstâncias, o objectivo de se empregar este monómero é influenciar a absorção da água e as reacções de formação de ligação cruzada.

As Patentes N° 4.182.725, N° 4.182.723 e 4.169.119, todas dos Estados Unidos da América, descrevem as lentes de borracha de silicone tornadas molháveis pela inclusão de quantidades pequenas de polímeros de (met)acrilato de glicidilo, sem tratamento complementar da superfície. Não obstante um aumento na molhabilidade ter sido verificado nestas Patentes, este aumento é insuficiente para satisfazer as exigências de uma lente de contacto macia baseada em silicone, tendo uma superfície de suficiente molhabilidade, para proporcionar um conforto adequado ao paciente.

Na Patente Canadiana NQ 1.099.546, o metacrilato de glicidilo é empregado como parte de uma formulação da lente de contacto de hidrogel, para se introduzir a rigidez.

A Patente N° 4.338.419, dos Estados

Unidos da América, na sua parte relevante divulga a remoção completa de unidades de oxirano residuais que não sejam de ligação cruzada, existentes como uma impureza secundária no material de hidrogel hidrofílico de ligação cruzada, formado de uma mistura de comonómeros polimerizados, contendo não mais do que 5% de monómeros oxirano, como agente de ligação cruzada, e apresentando menos do que 1%, em peso, na mistura inicial de monómero, por reacção com um tiol. Não se verificou qualquer aumento na hidrofilicidade da superfície dos materiais da lente.

É um objectivo do invento em consideração, em manifesta contradição com a técnica anterior, proporcionar lentes de contacto contendo o oxirano normalmente hidrofóbico, com uma superfície hidrofílica aumentada substancialmente, isto é, para aumentar a sua molhabilidade, incorporando uma quantidade indutora de hidrofilicidade de um produto da reacção entre um nucleófilo reactivo, solúvel em água, seleccionado de entre uma amina orgânica, um álcool, um tiol, uma ureia ou uma tioureia, ou de um sulfito, de um bissulfito ou de um tiossulfato com um oxirano, na superfície de tais lentes.

É ainda um outro objectivo do invento em consideração proporcionar um processo para corrigir os defeitos da visão de uma natureza refractiva, colocando, no olho de um paciente com necessidade dele, uma lente de contacto feita de um tal material que contenha a modificação da superfície mencionada no precedente.

Estes e outros objectivos do invento em consideração são estabelecidos, mais integralmente, na descrição detalhada, que se segue.

Um processo de realização do invento em consideração diz respeito a uma lente de contacto, possuindo uma superfície molhável no seu meio aquoso ocular de emprego, fabricada de um polímero de adição hidrofóbico, incorporando entre cerca de 0,5 e cerca de 30%, em peso, de unidades substituídas de oxirano, na sua estrutura, em que as superfícies exteriores da referida lente contêm uma quantidade de indução de hidrofilicidade eficiente de um produto de reacção das citadas unidades substituídas de oxirano da fórmula I,

(I) em que R é hidrogénio ou metilo; é carbonilo ou alguileno inferior; néla4; eR°é hidrogénio ou

-R¹ -0—FCH₂9----CÍ1-\h 2 , n

com um nucleófilo reactivo, solúvel em água, seleccionado de entre uma amina orgânica, de um álcool, de um tiol, de ureia ou de tioureia, de um sulfito, de um bissulfito ou de um tiossulfato.

Por polímeros de adição hidrofóbicos designa-se aguela classe de polímeros de adição que exibem um ângulo de contacto pela técnica de bolhas cativas inferior a

2 cerca de 150 , e, de preferencia, inferior a cerca de 145 , o e, com mais preferência, inferior a cerca de 140.

Alternativamente, a hidrofobicidade de tais polímeros de adição pode ser caracterizada em termos da molhabilidade da superfície dos polímeros, expressa, geral-

mente, como a velocidade à qual uma película de água na superfície do polímero se retrai ou forma pérolas. Deste modo, no contexto do invento em consideração, os polímeros de adição hidrofóbicos, contendo oxirano, proveitosos são aqueles em que uma amostra, tendo um comprimento vertical de 40 mm, uma lar| gura de 20 mm e uma espessura de 1 mm, é verticalmente removida a partir de água destilada e a película de água se retrai ou forma pérolas, a uma velocidade tal que cerca de 90% da superfície fica livre de água visualmente, em menos do que cerca de três segundos, e, de preferência, em cerca de dois segundos ou menos.

I

Por uma quantidade induzida de hidrofilicidade do produto da reacção, mencionado no precedente, de um nucleófilo solúvel em água e reactivo, com as unidades contendo o oxirano da fórmula I, designa-se uma quantidade suficiente para aumentar o ângulo de contacto, tal como o me, o dido pela técnica da bolha captiva, em cerca de pelo menos 5 , o com mais preferência de pelo menos 10 , e com mais preferêno cia ainda de pelo menos 15 .

Em termos de molhabilidade, tal como o defenido de acordo com o tempo de retracção de uma protótipo de 40 mm por 20 mm por 1 mm, uma quantidade induzida de hidrofilicidade pode ser caracterizada como uma quantidade suficiente para aumentar o tempo de retracção de 90% da água para mais do que cerca de 5 segundos, e, de preferência, para mais do que cerca de 10 segundos.

Os polímeros de adição hidrofóbicos, contendo unidades de fórmula I, são conhecidos per se, ou podem ser produzidos pelas técnicas da polimerização bem conhecidas na técnica, pela copolimerização entre cerca de 0,5 e cerca de 30 porcento, em peso, de um monómero contendo o oxirano da fórmula II,

-O-fCHs^-CÍÍ-~CH 2 j j) com cerca de 99,5 até cerca de 70 por cento, em peso, de um ou mais comonómeros mono- ou polivinílicos convencionais, empregados no campo das lentes de contacto.

Comonómeros adequados incluem os acrilatos de alquilo, especialmente os acrilatos de alquilo ^C1 ^{- C}20 ^{e os metacr}il^atos de alquilo , tais como o metacrilato de metilo, o metacrilato de etilo, o acrilato de metilo, o metacrilato de butilo, o acrilato de butilo, o acrilato de 2-etil-hexilo, e outros afins; ésteres de vinilo alcanóicos, especialmente ésteres alcanóicos - Cg de vinilo tais como o acetato de vinilo, o butirato de vinilo e outros afins; alquenos, especialmente alquenos ~ ^cg > incluindo o etileno, o 1-buteno, o 1-hexeno, e outros afins; estirenos, especialmente o estireno e o alfa-metil-estireno; éteres vinílicos, especialmente éteres alquil C^ - Cg - vinílicos, incluindo o éter metil-vinílico, o éter etil-vinílico e o éter butil-vinílico e outros afins; maleatos de dialquilo, fumaratos de dialquilo, ou itaconatos de dialquilo, especialmente os maleatos de dialquilo C^ - Cg , os fumaratos de dialquilo Ci - Cg , ou os itaconatos de dialquilo C^ - Cg, incluindo o maleato de dimetilo, o fumarato de dimetilo, o maleato de dietilo, o itaconato de dimetilo e outros afins; os éteres alílicos e os ésteres de alilo, especialmente os éteres alil-alquílicos C^ - Cg e os ésteres alcanoato - Cg de alilo, incluindo o éter alil-metílico, o éter de alil-etílico, o acetato de alilo e outros afins; os acrilatos de perfluoroalquilo C₃ - Cg ou os metacrilatos perfluoroalquilo C^ - C_g; os bis-acrilatos perfluoroalcoxilados ou os bis-metacrilatos

-12perfluoroalcoxilados; os acrilatos de poli- ou de oligo-alquilsiloxano ou os metacrilatos de poli- ou de oligo-alquilsiloxano, e outros afins.

Também quantidades mais reduzidas de um agente de ligação cruzada, para aumentar a dureza, a estabilidade e as características mecânicas do polímero, são, geralmente, empregadas. Os agentes de ligação cruzada adequados incluem, por exemplo, os di-metacrilatos de éter de alquileno ^C2 - Cg e os acrilatos de éter de alquileno Cg - Cg , por exenplo o dimetacrilato de etilenoglicol, o dimetacrilato de dietilenoglicol, o dimetacrilato de trietilenoglicol, o trimetacrilato de glicerina; o acrilato de alilo ou o metacrilato de alilo, o divinilbenzeno, o di-acrilato de poli- ou de oligo-alquilssiloxano ou o dimetacrilato de poli ou de oligo-alquilssiloxano, e outros afins.

Também, como um constituinte secundário podem estar presentes um, ou mais, monómeros hidrofílicos convencionais. A quantidade de tais monómeros hidrofílicos é, para os fins deste invento, inferior à quantidade necessária para aumentar o ângulo de contacto mencionado no precedente ο _Λ do polímero para mais do que cerca de 150 , de preferencia

Λ para menos do que 145 , e, com mais preferencia, para menos o do que cerca de 140 , e numa quantidade insuficiente para retardar o tempo de retracção de 90% para mais do que cerca de três segundos, de preferência insuficiente para retardar o tempo de encolhimento de 90% para mais do que cerca de dois segundos ou menos. Os monómeros hidrofílicos adequados são os monómeros empregados convencionalmente no campo das lentes de contacto e incluem acrilatos de alquilo Cg - Cg hidroxilado, incluindo o metacrilato de 2-hidroxietilo, o acrilato de

2-hidroxietilo, o acrilato de 2,3-di-hidroxipropilo, e o metacrilato de 2,3-di-hidroxipropilo; N-vinil-lactamas, incluindo a N-vinil-pirrolidona; acrilamida; alquilo ^C ₁-Cg -

acrilamidas, tais como metil-acrilamida ou a dimetil-acrilamida; e outros afins.

De preferência, o polímero de adicção hidrofóbico é um polímero de adição contendo cerca de 1 a I cerca de 20 por cento, em peso, das unidades de fórmula I, isto é, formuladas de uma quantidade correspondente do monómero de fórmula II. Com a maior preferência, o polímero contém cerca de 5 a 12 por cento, em peso, das unidades de fórmula I.

Os comonómeros preferidos são os acrilatos de alquilo C^ - Cg e os metacrilatos de alquilo C^-Cg, incluindo o metacrilato de metilo, o acrilato de butilo, o acrilato de 2-etil-hexilo e outros afins; o dimetacrilato de etilenoglicol; os mono- ou bi-acrilatos de poli- ou oligo-alquilsiloxano ou os mono- ou bi-metacrilatos de poli- ou oligo-alquilsiloxano; ou as suas misturas.

Os monómeros preferidos de fórmula II incluem o acrilato de glicidilo, o metacrilato de glicidilo e o éter alil-glicidílico. O mais preferido é o metacrilato de glicidilo.

O polímero pode ser obtido da mistura dos monómeros, por processos conhecidos per se e de um modo geral, sob condições que não afectem o anel de oxirano. Deste modo, a mistura dos monómeros pode ser polimerizada a uma

2 temperatura entre cerca de 0 Ce cerca de 100 C, na presença facultativa de um catalisador de radical livre e/ou na presença de radiação actínica, tal como a radiação ultravioleta.

O polímero pode ser moldado na forma de uma lente de contacto, pelo emprego de um molde convencional, ou pelas técnicas de polimerização de moldagem de movi-

mento rotativo, ou pode ser moldado como uma barra, ou como botões, que são, em seguida, trabalhados à máquina, na forma desejada de uma lente de contacto.

Por exemplo, as lentes de contacto, adequadas para levar a efeito reacçÕes de superfície, podem ser feitas quer por moldagem, quer por vazamento, ou por trabalho à máquina a partir de polímeros transparentes contendo cerca de 0,5 a cerca de 30 por cento, em peso, de unidades de fórmula I, na estrutura do polímero. Eles podem ser materiais de lentes de contacto duras, como são exemplificados pelo polimetilmetacrilato ( PMMA ), tais como os copolímeros de PMMA com o metacrilato de glicidilo; ou elas podem ser lentes duras contendo silicone, que contêm, em complemento ao PMMA ou a outros polímeros (met)-acrílicos duros, unidades de poli- ou de oligossiloxano permeáveis ao oxigénio, e que se encontram, por exemplo, descritas nas Patentes N2 3.808.178, NQ 4.120.570 , N2 4.139.513, N2 4.152.508, N2 4.189.546 e N2 4.157.508, todas dos Estados Unidos da América. Uma vez que o metacrilato de glicidilo é um monómero que transmite dureza elevada a um copolímero acrílico, o seu emprego, como um comonómero adicional, nas composições abrangidas por estas Patentes, não tem influência negativa nas suas propriedades.

Uma outra classe de lentes de contacto, especialmente proveitosas neste invento, são as lentes contendo silicone, tais como as lentes hidrofóbicas contendo silicone, como por exemplo as divulgadas pelas Patentes N24.182.725 e N2 4.245.069, ambas dos Estados Unidos da América.

A inclusão de cerca de 0,5 a cerca de 30 por cento, em peso, de um composto de fórmula II, por exemplo o metacrilato de glicidilo, nas composições de polímeros divulgadas no precedente, dão origem a lentes que podem ser modificadas pela maneira descrita a seguir, nesta Memória

Descritiva.

Os materiais de lentes de contacto de silicona, mais preferidos, são :

Copolímeros hidrofóbicos contendo silicone, formados quer de 1 a 30% de (met)acrilato de glicidilo, 50 a 90% do produto da reacção de um polidimetilsiloxanilalquil-poliol tratado com di-isocianato, com um PM de 800 a 5.000, com (met)acrilato de 2-hidroxietilo, ou metacrilato de N-terc-butilaminoetilo, ou do referido de polidimetilsiloxano-poliol com metacrilato de 2-isocianato-etilo, e 0 a 40% de um (met)acrilato de alquilo C₁ - 0₂θ .

nucleófilo reactivo pode ser uma amina ou uma poliamina, primária, secundária ou terceária, alifática, cicloalifática ou aromática, solúvel em água, especialmente a que tiver até 12 átomos de carbono, e, de preferência, a que contiver um grupo funcional suplementar, como parte da molécula, tal como uma porção hidrofílica convencional, ou diversas dessas porções. As aminas primárias e as secundárias são os compostos preferidos.

As porções hidrofílicas convencionais, que podem encontrar-se presentes como substituintes, incluem, por exemplo, o hidroxi, o amido, o polietoxi, o alcoxi inferior, o carboxi, o sulfato, o sulfonamido, o sulfo, o fosfato, o fosfonato, e outros semelhantes. Os grupos de polietoxi preferidos incluem o polietileno-oxi de 2 a 100 unidades.

Outros nucleófilos reactivos são os sais sulfito, bissulfito e tiosulfato solúveis em água, os mono- ou ditióis, solúveis em água, de natureza quer alifáticos, quer aromáticos, e, de preferência, tióis solúveis em água até 12 átomos de carbono, contendo, facultativamente uma, ou mais, porções hidrofílicas, por exemplo as enumeradas no

parágrafo precedente.

Exemplos de compostos, solúveis em água, adequados, são:

a metilamina, a dimetilamina, a etilamina, a exopropilamina, a di-isopropilamina, a pòli(etilenoimina), o éter 2-aminopropilico, a diamina de óxido de polietileno ou de polipropileno (Jeffamina) e aqueles em que a amina se encontra contida num anel tal como a pirrolidina, a piperidina, a piperazina, a morfolina, a tiomorfolina, a etilenodiamina, a bis-aminopropilpiperazina, a anilina, a p-metoxietoxibenzilamina, o aminoetanol, a dietanolamina, a N-propanolamina, a di-N-propanolamina, a isopropanolamina, a di-isopropanolamina e outros alcanóis inferiores ramificados que podem ser os poli-hidroxilados tal como o 2-amino-2-metil-l-propanol, o tris(hidroximetil)aminometano, o 1,3-bis/ tris(hidroximetil)metilamino 7 propano, o N-(3-aminopropil)dietanol, a D-glucoseamina, a N-metil-D-glucamina, a N-( (3 -hidroxietil)piperazina), o 2-piperidinaetanol, o p-aminofenol, o aminocresol, o álcool aminobenzílico, a glicina, a serina, o ácido aspártico, a sarcosina, a tirosina, a tricina, o ácido 3-aminobutírico, o ácido 6-amino-hexanóico, o ácido 4-amino-3-hidroxibutírico, o ácido 2-aminoetanossulfónico, a N-metitaurina, o hidrogenosulfato de 2-aminoetil, o ácido N-(2-acetamido)-2-aminoetanosulfónico, o ácido aminobenzóico, o ácido p-aminocinâmico, o ácido 4-amino-3-hidroxi-l-naftalenossulfónico, o ácido aminosalicílico, o ácido 6-amino-m-toluenossulfónico, o dicloridrato de 3-amino-L-tirosina, a purina, a pirimidina, a adenina, a 2-amino-purina, a citosina, a timina, o uracilo, a adenosina, a citidina, a guanosina, a desoxiadenosina, a timidina, o ácido adenílico, o trifosfato de adenosina, o ácido timidílico, o difosfato de desoxicetidina, o timidinadifosfato, a aminopiridina, o imidazol, o 2-aminoimidazol, o oxazol, o tiazol, a (4-aminobutil)guanidina, o bromidrato de

S-(2-aminoetil)isotiourónio, a 3-aminocrotonamida,a fosfatidiletanolamina, e outros afins.

Os tiois, solúveis em água, preferidos incluem os compostos da fórmula

5 3 ô em que R^z é hidrogénio ou R³ , e R^J é hidrogénio ou R°, em

6 4 que R , R e R são, independentemente, alquilo de cadeia linear ou ramificada cicloalquilo, arilo, aralquilo, alcarilo de até 12 átomos de carbono, que podem ser não saturados ou interrompidos por heteroátomos tais como o oxigénio, o

3 azoto ou outros semelhantes, ou R e R em conjunto sao um radical bivalente alifático de até 6 átomos de carbono, e R , r6 e R⁴ podem ser não substituídos ou substituídos por uma, ou mais, das metades hidrofilicas mencionadas no precedente .

Os compostos uteis preferidos incluem as aminas solúveis em água da estrutura geral:

h4-r⁸

9 9 8 em que R^z é hidrogénio ou R , em que R e R podem ser, independentemente, um alquilo de cadeia linear ou ramificada, um cicloalquilo, um arilo, um aralquilo ou um alcarilo de até 12 átomos de carbono, que podem incluir insaturação ou podem ser interrompidos por heteroátomos tais como o oxigénio,o azoto 7 8 e outros afins, ou R e R , em conjunto, podem formar um radical alifático bivalente de até 6 átomos de carbono, que não

é substituído ou é substituído por um ou mais, grupos hidrofílicos. R e R podem, também, em conjunto, representar uma porção heterocíclica. As porções hidrofílicas adequadas são as especificadas no precedente.

) Exemplos de tiois solúveis em água adequados são: o etanotiol, o 1,4-butanoditiol, o éter 2-mercaptoetílico, o pentaeritretol-tetratio-propionato e acetato de pentaeritritol; o dimercaptoacetato de polietilenoglicol e o metiltioglicolato de poletilenoglicol, o alilo-mercaptano, o 2-mercaptoetanol, o 3-mercaptopropanol, o 4-mercaptobutanol, ι o 1-tioglicerol, o tioeritritol, o 2,3-dimercaptopropanol, o pentaeritritolmono ( ou di ou tri ) tiopropionato ou acetato, o ácido tioglicólico, o ácido tioacético, o ácido 3-mercaptopropiónico, o ácido tioláctico, o ácido tiomálico, o ácido tiossuccínico, o ácido tiossalicílico, o ácido tiobenzóico e os seus respectivos sais solúveis em água, a glutationa, o furfuril-mercaptano, o 2-mercaptobenzimidazol, o 2-mercaptobenzoxazol, o 2-mercapto-3-piridinol, o dimetilaminopropanotiol, a 2-mercaptoetilamina, o 2-n-butilaminoetanotiol, e outros semelhantes.

Também, especialmente preferidos são os sais, solúveis em água, sulfito, bissulfito e tiossulfato, especialmente os seus sais farmaceuticamente aceitáveis, tais como os sais de metais alcalinos ou os de metais alcalino terrosos, especialmente os sais de sódio.

Exemplos de ureias e de tioureias, solúveis em água, adequadas, são: a ureia, a metilureia, a etilureia, a butilureia, a hidantoína, o ácido 5-hidantoínocético, o ácido 2-amino-3-ureído-propiónico, o ácido diureídoacético, a pirimidinatetrona, o 6-amino-l,3-dimetiluracilo, o ácido 5-aminoorótico, o ácido 2-amino-5-ureídovalérico, a

2-imidazolidinona; a tioureia, a l-metil-2-tioureia, o 5-metil-2-tiouracilo, a 2-imidazolidinotiona, e outros semelhantes.

Exemplos de álcoois, solúveis em água e adequados são: o metanol, o etanol, o glícol, o glicerol, o álcool polivinílico, o polietilenoglicol, a dextrose, a glucose, a manose, a fructuose, o sorbitol, a maltose, o dextrano, a dextrina, a agarose, a goma arábica, o fenol, o acetamidofenol, o pirogalol, o resorcinol, e outros semelhantes.

A reacção pode ser levada a efeito em qualquer meio líquido, que seja um solvente para o reagente, mas é, de preferência, um meio aquoso, constituído por água ou por misturas de água com o solvente. A adição do solvente, ao meio da reacção, é, por vezes, necessária, para assegurar a penetração do reagente no substrato, especialmente se este substrato for duro e hidrofóbico. Os solventes podem, também, ser exigidos para solubilizarem reagentes insolúveis, sob outros aspectos. Isso é desejável, em algumas aplicações, tais como as das lentes de contacto, para dar origem a uma dilatação tão reduzida, quanto possível, do substrato, durante a reacção, com o fim de se evitar uma posterior distorção óptica.

Em muitos casos, é, também, aconselhável empregar-se uma solução aquosa protegida com um tampão, para se assegurar a reproducibilidade e evitar-se um grau de pH desfavoravelmente elevado ou baixo. De preferência, a reacção é levada a efeito a um pH compreendido entre 3 e 10, e, com mais preferência, entre 7 e 9. Visto que a um pH muito baixo, necessário para se efectuar a reacção entre os grupos de glicidilo e as aminas terciárias, a hidrólise do grupo de glicidilo também surge, as aminas terciárias são, de um modo geral, inadequadas para se prepararem os produtos deste invento. Qualquer dos tampões, vulgarmente empregados, podem ser utilizados, uma vez que não interfiram com a reacção, por exemplo os fosfatos, os boratos e os citratos. Alguns reagentes, tais como o TRIS ( tri-hidroximetilaminometano ), são tampões eles própios.

Não obstante, para reagirem os álcoois, torna-se necessário um pH mais elevado. Deste modo, um aquecimento simples, por exemplo, em etanol, não é eficiente, normalmente. Uma reacção com álcoois, de acordo com o invento, é, por isso, levada a efeito na presença de bases fortes, por exemplo, hidróxidos de metais alcalinos ou de metais alcalino-terrosos, tal como o hidróxido de sódio. Se, por exemplo, estiverem presentes a amina e o etanol, e o pH não for suficientemente elevado, só a amina reagirá. Se o pH for bastante elevado, a mistura da amina e o álcool resulta num certo produto, envolvendo cada um deles. Não obstante, existe uma reacção preferencial das espécies, com o mais elevado carácter nucleofílico. A solução, para fazer reagir um álcool, é desprotonar o álcool.

A temperatura da reacção pode variar numa gama ampla; tipicamente ela está compreendida entre 0 e ο ο ο _Λ

100 C, de preferência entre 20“ e 60 C , e, com mais prefereno o „ . , .

cia, entre 25 e 35 C. O tempo da reacçao pode, também, variar como uma questão da escolha da temperatura da reacção e da concentração dos reagentes. Dependendo do substrato e dos reagentes, os tempos da reacção de 1 minuto a 1 dia são proveitosos, e, mais vulgarmente, eles oscilam entre 10 minutos e 5 horas.

As concentrações dos reagentes podem variar entre 0,1% e 100%, de preferência elas oscilam entre 5% e 50%, e, com mais preferência, elas situam-se entre 10% e 30%.

Quando a reacção é levada a efeito num meio essencialmente aquoso ou num meio orgânico, com as lentes de contacto hidrofóbicas, especialmente materiais conten-

do silicone, a reacção e a modificação resultante podem ser restringidas a uma região da superfície, cuja profundidade depende de uma diversidade de parâmetros, tais como a dimensão molecular do reagente, a natureza e a quantidade do co-solvente, o tempo da reacção e a temperatura. Por determinação da velocidade de difusão e de reacção, de um dado reagente, a profundidade da região modificada pode ser prognosticada com precisão. De um modo geral, a profundidade, até 10 por cento da espessura da lente, pode ser feita reagir. Uma penetração excessiva pode resultar numa permeabilidade reduzida ao oxigénio, e deve, de um modo geral, ser evitada. Também, uma penetração excessiva do reagente pode, em algumas circunstâncias, distorcer indevidamente os parâmetros da lente, por exemplo, a sua forma. De preferência, uma profundidade até cerca de 5 por cento da espessura é feita reagir.

Nos exemplos que se seguem, a molhabilidade é determinada pelas medidas do ângulo de contacto na face inferior das amostras imersas em água destilada, flutuando quer uma bolha de ar, quer uma gota de n-octano na face inferior. Nestas medidas, um ângulo de contacto elevado corresponde a uma molhabilidade elevada. Em alguns casos, a molhabilidade é indicada em termos do tempo de retracção. Nós definimos o tempo de retração como se segue: se uma amostra ( 40 x 20 x 1 mm ) é removida verticalmente, da água, a película da água sobre a superfície retrai-se ( ou forma pérolas). 0 número de segundos, que decorre até que 90% da superfície esteja livre da água, é definido como o tempo de retracção ( = t_R ). Uma molhabilidade baixa corresponderá a um t_R inferior a três segundos, e, de preferência, a dois segundos ou menos.

Nos exemplos, que se seguem, as temperaturas são dadas em graus Centígrados, e as composições em percentagem, em peso, salvo se não for explicitamente indicado em contrário.

Os polímeros listados na Tabela A, a seguir nesta Memória Descritiva, são preparados por polimerização de radical livre iniciada por UV, de monómeros vinílicos, com um dimetacrilato adequado, como agente de ligação cruzada. 0 agente de ligação cruzada, de cadeia curta, é o dimetacrilato de etilenoglicol ( EGDA ). Os agentes de ligação cruzada poliméricos são quer o trimetilacrilato ( PSM ), obtido fazendo reagir 1 mol de um polidimetilssiloxano-triol de cerca de 6 .000 de PM ( fluído 1.248 da Dow Corning ) com 3 mol de di-isocianato de isoforono, seguido do tratamento com metacrilato de 2-hidroxietilo ( = PSM ) ou com dimetacrilato de 2-hidroxietilo ( PEM ), obtido fazendo reagir 1 mol de poli-n-butilenooxido-diol de cerca de 2.000 de PM ( Polymeg 2.000 Wyandotte Chem. Corp. ) com 2 mol de di-isocianato de isoforano, seguido do tratamento com o metacrilato de 2-hidroxietilo ( = PEM ) .

Exemplo A gramas de PSM, 30 gramas de metacrilato de metilo ( MMA ) e 10 gramas de metacrilato ( GMA ) são misturados, num frasco, em conjunto com 0,2% de 1-hidroxiciclo-hexil-fenil-cetona ( IRGACURE-184 ) , um iniciador de UV. O protótipo é desgaseifiçado sob azoto e é introduzido em moldes de vidro raiado MYLAR ( 10 cm x10 cm ), empregando-se espaçadores de cordão de borracha de lmm ou de lâminas MYLAR de 0,1 mm. Os moldes são irradiados por lâmpadas Black-Light Blue Sylvania, durante 3 horas, após o que o protótipo é removido e é extraído em etanol absoluto, durante dois dias. Depois de seco, o polímero pode ser empregado para a modificação da superfície.

A tabela A, que se segue, relaciona as composições sintetizadas pela maneira descrita no precedente.

Tabela A

Número do Polímero	Composição ( P/P )
PEM*	PSM*	HEMA	DMA	MMA	EHA	BA	GMA.	EGDA
1	-	50	10	-	20	-	-	20	-
2	-	50	10	-	-	20	-	20	-
3	-	60	-	-	-	20	-	20	-
4	19	-	-	60	-	-	-	20	1
5	15	-	-	60	25	-	-	-	-
6	-	-	-	-	39,5	39,5	-	20	1
7	-	-	-	-	40	40	-	20	-
8	-	-	-	-	39,5	-	39,5	20	1
9	-	-	-	-	40	-	40	20	-
10	-	-	-	-	79	-	-	20	1
11	-	-	-	-	-	-	79	20	1
12	50	-	-	-	30	-	-	20	-
13	-	50	-	-	30	-	-	20	-

BA : acrilato de butilo

DMA : dimetil-acrilamida

EGDA: dimetacrilato de etileno-glicol

EHA : acrilato de 2-etil-hexilo

GMA : metacrilato de glicidilo

HEMA: metacrilato de 2-hidroxietilo

MMA : metacrilato de metilo * : veja o esclarecimento antes do exemplo A.

Se, nesta Memória Descritiva, a seguir, se fizer referên-24-

cia a um polímero 1 ou 2 ou 3, etc., ele designa o polímero que tem a composição dada na tabela A referida.

Os exemplos, que se seguem, apresentam o efeito do solvente, no rendimento da reacção, e os resultados estão resumidos na Tabela B.

Exemplo 1.

Três secções ( 19 x 7 x 1 mm) do polímero 1, de peso combinado de 0,3 78 7 g ( 5,33 x 10 moles de GMA ) , são agitadas, durante 19 horas, numa solução de 1,72 g (0,016 moles; isto é um excesso 30 molar de amina relativamente aos grupos epoxi ) de dietanolamina, em 4,4 gramas de etanol absoluto ( volume final de 6 ml ) . Em seguida, as amostras são lavadas sem agitação em etanol absoluto ( 25 ml, 3 x 1 hora ). As amostras são, em seguida, secas, num forno de vacuo a 70 C, durante 2,5 horas. A partir do peso do polímero modificado (0,4108 grama ), calcula-se ser 57% o rendimento baseado no conteúdo de GMA.

Exemplo 2.

Este exemplo é levado a efeito de uma maneira semelhante à do Exemplo 1, excepto que o solvente empregado é 70% de etanol 30% de água ( p/p ). O passo de lavagem final ( um total de 4 lavagens ) é seguida por uma lavagem complementar em etanol absoluto, antes da secagem no vácuo. 0 rendimento calculado, baseado no conteúdo de GMA, é 24%.

Exemplo 3.

Este exemplo é levado a efeito de uma maneira semelhante à do Exemplo2, excepto que o solvente empregado é 60% de etanol 40% de tampão aquoso ( pH 9 ). Em vista de a concentração do tampão ser 1% ( fosfato de potássio e borato de sódio ) e a do reagente ser cerca de 3,4 Molar, o solvente comporta-se como 60% de etanol 40% de água. O rendimento calculado, baseado no conteúdo de GMA, é 10%.

Exemplo 4.

Este exemplo é levado a efeito de uma maneira semelhante à do Exemplo 2, excepto que o solvente empregado é a água desionizada. O passo de lavagem é 2 x 1 hora água, 2x1 hora em 60% de etanol 40% de água, e em seguida, etanol absoluto. O rendimento calculado, baseado no conteúdo de GMA, é 0%.

Os resultados estão resumidos na Tabela B e revelam que o rendimento da reacção diminui, à medida que a percentagem da água, no solvente da reacção aumenta. Visto que as amostras intumescem numa extensão maior no etanol, do que na água ( comprimento da amostra em etanol, em água e no estado seco é 2,1, 2,0 e 1,9 cm, respectivamente ), mais grupos de epoxi deveriam ser expostos em etanol e disponíveis para a reacção com a amina. Observamos, também que, à medida que a reacção decorre, as amostras modificadas intumescem uma ainda maior extensão. Por exemplo, uma amostra seca, de comprimento 1,9 cm, aumenta para 2,1 cm, após intumescência em etanol absoluto; em seguida, após uma reacção com dietanol-amina em etanol, o comprimento aumenta ainda mais para 2,5cm. Isto pode tornar compreensível que o rendimento baixe cerca de 60%, quando a reacção se efectua em etanol absoluto, para

um valor desprezível, quando a reacção se efectua em água desionizada ( ou tampão, pH 9 ) . Observe-se que, ao se especificar que o rendimento é zero, se diz que o peso ganho, depois da fase da secagem, não é detectável. Um rendimento de 0,1%, que não seria detectado pelo nosso processo de pesagem, pode resultar numa alteração da profundidade de diversos milhares de angstroms. Observamos, também, da Tabela B, que a introdução dos grupos álcool a partir da dietanolamina, aumenta a hidrofilicidade do material.

Tabela B - Reacção do Polímero 1, com excesoo de dietanolamina em etanol e em etanol aquoso

Exemplo	Solvente	Rendimento (%)	Conteúdo de água (%)
1	a) Etanol absoluto	57	11,2
2	b) 70% de etanol 30 % de água	24	8 ,1
3	c) 60% de etanol 40% de tampão (pH 9)	10	6,1
4	c) Água desionizada	0	3,2

a) 19 horas, à temperatura ambiente, num volume de 6 ml

b) 16,5 horas, à temperatura ambiente, num volume de 6ml

c) 16,5 horas, à temperatura ambiente, num volume de 5 ml

Exemplos 5 a 8.

Os exemplos, que se seguem, revelam a molhabilidade drasticamente aumentada do polímero 2, após o tratamento com os reagentes amina e sulfito, em 15% de etanol 85% de água. 0 procedimento de reacção empregado é, essencialmente, o mencionado no precedente, excepto que o passo da última lavagem não é com etanol, mas com água desionizada. Os ângulos de contacto equilíbrio em água.

medidos depois de cerca de 7 dias de dar monómero EHA é incluído na composição origem, ao produto final, a uma.qualifinais, a adição de EHA dá origem, em contêm uma elevada proporção de . Z · do polímero 2, para dade de macio e de adornado. Em complemento de tornar macias as amostras polimerizadas também, a um material que é mais hidrofóbico. Deste modo, solventes de reacção, que água,a amostra polimerizada intumesce até um grau ainda mais baixo, resultando numa reacção específica ainda mais de superfície ( isto é, de profundidade menor ) .

Exemplo	Reagente	Anaulo de Contacto
Ar/água	Octano/água
5	TRIS	168	167
6	D-glucosamina^D7 (pH 8 )	167	168
7	Na₂SO₃ ^{* c)}	156	160
8	- (Controlo)*^	146	142

a)

1,53 g de TRIS (= Tris (hidroximetil)aminometano), em 10 g de solvente

b)

2,73 g de D-glucosamina. HC1, em 10 g de solvente, semi- neutralizado

c)

1,6 g de Na₂SO₂, em 18 g de solvente

d) Polímero 2, em 10 g de solvente sem reagente

Os resultados da tabela precedente indi, o cam, na maior parte dos casos, mais do que um aumento de 20 , no ângulo de contacto. Esta alteração da molhabilidade pode ser observada, mais dramaticamente, a olho. A água, na amostra de controlo, forma pérolas, em segundos, mas adere, durante vários minutos, às amostras que reagiram.

Exemplos 9 a 12.

Os exemplos, que se seguem, revelam uma molhabilidade aperfeiçoada do polímero 1, depois do tratamento com os reagentes amina e sulfito, em 15% de etanol 85% de água. O procedimento da reacção é semelhante ao dos Exemplos 5 a 8. Neste caso, a substituição de EHA por MMA conduz a um polímero, que é um material mais duro e mais rígido do que o polímero 2.

Exemplo	Reagente	Anaulo de contacto
Ar/água	Octano/água
9	TRIS	152	146
10	D-Glucosamina (pH 8)	148	139
11	Na₂SO₃	-	147
12	- ( Controlo )	-	138

Para este polímero o aumento do ângulo de contacto é significativo mas é muito inferior ao do polímero mais flexível 2.

Exemplos 13 e 14.

exemplo que se segue, com o polímero 3, revela a molhabilidade de composições de macrómero de siloxano, depois de um pós-tratamento. A reacção é levada a efeito em 15% de etanol 85% de água.

Exemplo	Reagente	Angulo Ar/água	de Contacto Octano/água
13	TRIS	161	156
14	- ( Controlo )	144	141

Exemplo 15.

exemplo que se segue, apresenta a alteração da molhabilidade, como uma função do tempo da reacção, para o polímero 3, feito reagir com TRIS, em 15% de etanol 85% de água. Após o tempo designado, a amostra é submetida ao procedimento de lavagem, como foi relatado no Exemplo 5.

Tempo de reacção	Angulo de Contacto
Ar/água	Octano/água
5 em Tris, Controlo	146	142
10 minutos	155	143
1,5 horas	159	159
17 horas	168	167	i

—30—

Os resultados revelam que, não obstante aos 10 minutos se produzir uma alteração no ângulo de contacto ar/água de 9~ , sómente uma alteração de 1 se produz no ângulo octano/água. Contudo, observa-se uma alteração significativa em ambos os ângulos, depois de 1,5 horas, conguanto ) não ainda da mesma magnitude que a da reacção de um dia para o outro.

Exemplos 16 a 32.

* Os exemplos, que se seguem, demonstram a universalidade da reacção pós-tratamento nos copolímeros não silicone, contendo GMA a 20% em 15% de etanol 85% de água. Nestes materiais, a rigidez é aumentada com MMA, e a flexibilidade é aumentada com EMA. Também se revela que a presença do agente de ligação cruzada não perturba o efeito da reacção. O procedimento da reacção é semelhante ao dos exemplos 5 a 8.

Exemplo	Número do Polímero	Reagente	Angulo Ar/água	de contacto Octano/água
16 17 18	6 6 6	TRIS Na₂SO₃ Controlo	143 136 121	130 132 10 2
19 20 21	7 7 7	TRIS Na₂S°₃ Controlo	119 140 119	83 136 97
22 23 24	8 8 8	TRIS Na₂SO₃ Controlo	128 137 113	118 136 97
25 26 27	9 9 9	TRIS Na₂SO₃ Controlo	122 115 114	10 5 10 6 93
28 29 30	10 10 10	TRIS Na₂SO₃ Controlo	120 134 111	111 123 95
31 32	11 11	Na₂SO₃ Controlo	142 10 9	139 89

V

Se se fizer uma média dos aumentos do ângulo de contacto, nos diversos copolímeros, verifica-se, , _Λ Q para o sulfito de sodio, um aumento do angulo de 17 para ar/água e de 30^S para octano/água, e, para TRIS um aumento do ângulo de 9 para ar/água e de 7~ para octano/água, relativamente ao do controlo que não reagiu.

Exemplos 33 a 40.

Os exemplos, que se seguem, revelam que a eficiência do pós-tratamento em GMA, contendo as composições de SIMAC (são, por exemplo, as composições de MEM e PSM, como as estabelecidas no precedente no exemplo A) se estende a graus de GMA muito Inferiores a 20%. Os polímeros 3a a 3g são sintetizados de acordo com o processo estabelecido no exemplo A, substituindo-se GMA por MMA, no polímero 3. O procedimento da reacção é semelhante ao dos exemplos 5 a 8, empregando-se TRIS em 15% j de etanol 85% de água.

Exemplo	Polí- mero	MMA (%)	GMA (%)	Angulo de Contacto
Tra Ar/H₂O	tado Octano/F^O	Não Ar/H₂O	tratado 0ctano/H₂0
33	3	—	20	158	154	147	142
34	3a	5	15	158	154	143	131
35	3b	10	10	157	154	147	139
36	3c	15	5	154	152	144	136
37	3d	17,5	2,5	160	152	-	-
38	3e	19	1	153	151	-	-
39	3f	19,5	0,5	151	147	-	-
40	3g	20	-	147	141	144	141

Exemplos 41 a 43.

Os exemplos que se seguem, revelam-nos que a eficiência do pés-tratamento em GMA, contendo os copolímeros não silicone, abrange uma gama ampla de conteúdo de GMA. Os polímeros 6a e 6b são sintetizados, de acordo com o processo estabelecido no exemplo A, substituindo GMA por MMA. Também é sintetizado um homopolímero de GMA, de ligação cruzada com 1% de EGDA ( Polímero 6c ). Nestes casos, um abaixamento do conteúdo de GMA é equilibrado por um aumento do conteúdo de MMA. 0 procedimento da reacção é semelhante ao do observado nos exemplos 5 a 8, empregando-se, desta vez, TRIS em 15% de etanol 85% de água.

Ex.	Pol.	MMA (%)	GMA (%)	Angulo de Contacto
Tratado	Não Ar/H₂O	tratado Octano/H₂O
Ar/H₂O	0ctano/H₂0
41	6a	54,5	5	151	134	134	117 .
42	6b	49,5	10	160	143	135	127
43	6c	—	99 + 1% EGDA	143	131	127	112

Os resultados revelam um aumento do ângulo de contacto de octano/água de cerca de 17%, depois da reacção com TRIS, relativamente ao do controlo não reagido.

Exemplos 44 a 47.

Os exemplos, que se seguem, revelam-nos a eficiência do pós-tratamento em etanol a 15%, no polímero 3, com uma diversidade de aminas primárias. O procedimento da reacção é semelhante ao do observado nos exemplos 5 a 8.

Exemplo	Reagente	t ^a) ^rR	Ângulo de Contacto
Ar/H₂O	Octano/H₂0
44	h₂nch₂ch₂oh	64	157	152
45	H„NC(CH_O)„CH„OH 2 3 2 2	> 120	154	151
46	H₂NC(CH₂OH)₃	> 120	155	152
47	- ( Controlo )	1	141	134

a) t_R = tempo de refracção em segundos, avaliado 4 dias após a reacção com amina.

Os resultados revelam um aumento drástico da molhabilidade, empregando-se as aminas primárias contendo a função hidroxilo hidrofílica.

Exemplos 48 a 55.

Os exemplos, que se seguem, revelam a eficiência do pós-tratamento em etanol a 15%, no polímero 3, com uma diversidade de aminas secundárias. 0 procedimento da reacção é semelhante ao do verificado nos Exemplos 5 a 8.

E xemplo	Reagente	t ^a) ^CR	Angulo Ar /H₂O	de contacto 0ctano/H₂0
48	hn Ach(ch₃)₂_7₂	5	154	150
49	nh /ch₂ch(oh)ch₃ _7₂	4	155	152
50	(hoch₂)₃cnh(ch₂)₃nhc(ch₂oh)₃	3	154	150
51	HN(CH₃)CH₂ /CH(0H) 7₄CH₂0H	30	155	144
52	HN(CH₃)CH₂CH₂SO₃Na	~100	148	146
53	morfolina	10	157	153
54	hn(ch₃)ch₂cooh	•vlOO	153	150
55	(HOCH₂)₃CNHCH₂COOH	3	150	147
47	- (Controlo )	1	141	134

a) t = tempo de retracção, em segundos.

Os resultados revelam que mesmo uma amina hidrofóbica ( Exemplo 48 ) pode dar origem a um aumento da molhabilidade, presumivelmente devido a que o grupo de hidroxilo, produzido na abertura do anel de epoxi, neutraliza os grupos de metilo hidrofóbicos. Os exemplos 52 e 54 evidenciam que os grupos iónicos afectam vigorosamente o tempo de retracI ção.

Exemplos 56 a 59.

Os exemplos, que se seguem, revelam a eficiência do pós-tratamento em etanol a 15%, no polímero 3, com uma diversidade de mercaptanos.0 processamento da reacção é semelhante ao do verificado nos exemplos 5 a 8, excepto que as soluções são a 10% em mercaptano e 1 M em hidróxido de sódio. 0 pH final da solução resultante está indicado na tabela, que se segue:

Exemplo	Reagente	pH	t ^a) R	Ângulo de Contacto
Ar/H₂O	0ctano/H₂0
56	hsch₂ch₂oh	10	28	158	154
57	hsch₂ch(oh)ch₂oh	10	58	156	153
58	HSCH₂COOH	5,5	31	156	152
59	Q-HSCLH .COOH 6 4	7,5	>100	157	153
47	- (Controlo)	—	1	141	134

a) t_R= tempo de retracção, em segundos.

Os resultados são idênticos aos do exemplo das aminas secundárias, em que os grupos iónicos ( Exemplo 59 ) dão origem a tempos de retracção especialmente longos.

Exemplos 60 a 63.

Os exemplos, que se seguem, revelam a eficiência do pós-tratamento em etanol a 15%, no polímero 3, com a tioureia, com uma hidrazida e com o tiossulfato. 0 procedimento da reacção é idêntico ao do verificado nos exemplos 5 a 8, excepto que as soluções são 1,5 do reagente em 15g do solvente.

X

Exemplo	Reagente	Angulo de Contacto
Ar/H₂O	0ctano/H₂0
60	S h₂n-c-nh₂	147	143
61	H₂N-NH-CO-&(CH₃) Cl	149	144
62	^Na2^S2°3	151	144
63	- ( Controlo )	142	139

Os resultados revelam um melhoramento na molhabilidade, em relação ao do controlo não tratado.

Outra demonstração das reacções em polímeros contendo epoxi

Empregamos 2 processos, para caracterizar, mais completamente, a reacção dos polímeros contendo GMA, com os diversos reagentes em etanol a 15%, isto é (A) alterações na absorção de infravermelho e (B) coloração.

A) Neste processo, verificamos ser necessário empregarem-se películas delgadas (0 ,1 mm ) de um polímero, que intumescesse neste solvente, e, em seguida, controlar a diminuição das bandas de absorção de infravermelho, correspondentes ao grupo de epoxi, sinalizando a sua reacção. As bandas detectadas, empregando o polímero 5, são 850 e 910 cm

3) Uma maneira nova de proporcionar a demonstração, para a reacção do pós-tratamento, é tingir películas espessas ( 1 mm ) , com fluoresceinamina. 0 grupo amino deste corante reage com os grupos epoxi, e, por isso, as películas contendo ainda os grupos epoxi, são atingíveis. As películas pós-tratadas são colocadas numa solução a 0,04% de fluoresceinamina, pH cerca de 12. As películas são em seguida, extraídas de um dia para o outro, em metanol, e, em seguida, novamente extraídas por extracção soxhlet ( 25 horas, em etanol absoluto ).

Exemplos 64 a 68.

Os exemplos, que se seguem, revelam as reacções no polímero 4, empregando uma amina primária hidrofílica e uma amina secundária hidrofílica. Quando se desenvolve uma reacção, (por desaparecimento das bandas epoxi ), a coloração desaparece, e, quando uma reacção se não produz (pelo não desaparecimento das bandas epoxi ), a coloração produz-se. Está incluído um polímero de controlo ( Polímero 5 ) , que não contém os grupos epoxi ( Exemplo 68 ).

Exemplo	Reagente	I.V.	Intensidade da emissão fluoresceinamina
64	h₂nch₂ch₂oh	4	1
65	N-metil-D-glucamina	+	1
66	Tricina	-	6
67	Nenhum reagente	-	6
68	Controlo, sem epoxi		1

+ = reagiu - = não reagiu = incolor 8 = corado intensamente

a) Intensidade determinada, quando a amostra é iluminada com uma lâmpada de máxima emissão de 360 nm.

Os resultados revelam que as aminas simples primárias e secundárias reagem, mas uma amina estereoquimicamente impedida, tal como a tricina, é incapaz de reagir. O exemplo de controlo ( N2 68 ) revela que o corante amino não é absorvido intensamente por acção não-covalente e que os locais não epoxi, no polímero, não são reactivos à amina.

Capacidade de coloração, por corantes reactivos de polímeros pós-tratados.

Exemplo 69.

Uma amostra do polímero 3 e do polímero tratado com 1-tioglicerol, de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 57 ( cerca de 1 mm de espessura ), é embebido, durante uma meia hora, em 4 ml de NagCO^ a 10% e pH 11,6 e, em seguida, adiciona-se 0,1 ml de uma solução de estoque de corantes de 0 ,1 ml (0,1 grama de Azul Real, em 10 ml de ácido clorídrico a 1 mM ). As amostras são mantidas, de um dia para o outro, na solução de corantes, são enxaguadas em tampão de pH 7,4 ( fosfato de potássio 50 mM ) e são extraídas, durante 24 horas, em 20 ml de metanol. A cor azul da amostra tratada com tioglicerol não se altera, submetendo a amostra à extracção soxhlet ( 66 horas, água destilada), ao passo que o controlo se torna completamente incolor.

Exemplo 70 .

O polímero 4, que foi tratado com di-isopropanolamina, com um procedimento descrito no exemplo 49 é tingido com Royal Blue. O procedimento da coloração é o mesmo que o descrito no Exemplo 69. A cor azul resultante é de uma intensidade mais intensa do que a descrita no exemplo 69.

Exemplo 71.

O polímero 4, que foi tratado com TRIS, em solução aquosa, com um procedimento descrito no exemplo 5 é tingido com Brilliant Yellow G. A solução de estoque de corantes contém 0,1 grama de corante, em 10 ml de ácido clorídrico lmM.O procedimento da coloração ( empregando-se uma película de 0,1 mm ) é semelhante ao do descrito no exemplo 69, excepto que o procedimento da lavagem é completado com a extracção por metanol. A cor resultante é de uma cor amarela intensa.

Profundidade da modificação, como uma função do reagente, do solvente, da temperatura ou do tempo.

Exemplo 72.

Este exemplo representa um curso do tempo da reacção de um tiol fluorado Οθ F^Cz^SH (=R_fSH), com os grupos de epoxi de uma amostra seca do polímero 12.

A solução, composta de 94 g de R^SH, g de trietilamina e 114 g de etanol absoluto, é mantida a 48 “ C. Amostras secas, com dimensões de 15 x15 x1 mm, são colocadas na solução, e, em tempos especificados, são removidas o e extraídas em 300 g de etanol absoluto ( mantido a 50 C ) ,

durante, pelo menos, 4 horas, com um mínimo de uma mudança de etanol fresco. As amostras são secas, de um dia para o , o outro, no vacuo, a 80 C. A partir do peso ganho, calcula-se o rendimento da reacção. Uma detecção por microssonda de electrões - SEM, para o enxofre, revela a profundidade da modificação, bem como o rendimento da reacção. A tabela, que se segue, compara o rendimento calculado, a partir do ganho do peso e da detecção linear.

Tempo da Reacção	Modificação Percentagem da sec- Percentagem, em
(horas)
ção transversal por SEM - Retracção Linear	peso
1	27	22
2	53	42
3	69	62
6	100	100
19 i/2	100	100

Os resultados revelam que o ganho do peso é restrito a uma profundidade de penetração pequena, e que, mesmo depois de um tempo de reacção prolongado, nenhum outro grupo funcional ( istoé , não epoxi ) no polímero reagiu. As detecções são rectangulares, na forma, sugerindo-nos que a modificação é controlada pela difusão.

Exemplo 73.

Este exemplo mostra o rendimento da reacção de um pós-tratamento de 18 horas, no polímero 12, com um 1-tioglicerol, sob diversas condições de solvente e de temperatura.

As soluções empregadas eram tioglicerol 0,3 M em etanol aquoso, contendo hidróxido de sódio, para se assegurar que todos os tióis existiam sob a forma de anião tiolato. Por exemplo, para se fazer uma solução de etanol a 45%, dissolve-se 0,5 g de 1-tioglicerol em 4,16 g de NaOH 1N,

3,74 ml de água e 8,1 g de etanol absoluto. Amostras secas ( 15 x 15 x 1 mm ) são colocados nas soluções, de um dia para o outro. Eles são em seguida, extraídos em cerca de 20 ml da mesma composição de solventes, durante cerca de 5 horas, com três mudanças de solvente fresco, e são secos, de um dia para _z o o outro, no vacuo, a 80 C. A partir do ganho do peso e da detecção linear, determina-se o rendimento da reacção, o qual é apresentado na tabela exposta a seguir.

Temperatura O c	Percentagem de EtOH	Modificação Percentagem da secção transversal por SEM - Detecção linear	Percentagem em peso
25	15	0	0
25	45	10	15
25	70	32	33
50	15	0	0
50	45	32	29
50	70	69	57

Os resultados revelam que o rendimento aumenta à medida que a temperatura se eleva e que o poder de intumescência do solvente ( istoé, o conteúdo do etanol é aumentado ) aumenta. A modificação prossegue como um limite a mover-se vincadamente, a partir da superfície para o interior do polímero.

Efeito do pós-tratamento sobre a adsorção de proteínas ( Exemplos 74 a 80 ).

A proteína escolhida é a albumina, devido à sua abundância nos fluidos do corpo. Uma amostra de 20 x 15 x 1 mm do polímero 12 ou 13 é imerso em 1,8 ml de uma mistura com ¹⁴C-albumina ( 10 mM de tampão de fosfato de potássio pH 7,4, 144 mM de NaCl, 0,48 mg/ml de albumina de soro bovino ( não radioactivo ) frio, 0,0 2 mg/ml de ^C-albumina de soro bovino), durante 2 horas, à temperatura ambiente. A amostra é, em seguida, removida da mistura, e é, em seguida, submetida a quatro enxaguadelas subsequentes de 15 ml de água, para se removerem as gotículas aderentes da mistura. A amostra é, em seguida, agitada, em 10 ml de 0,1 M de Tris-Cl pH 7, contendo 1% de octilfenoxi-polietoxi-etanol ( Triton X-100), durante 2 horas, à temperatura ambiente, para se eluir a proteína não reagida, mas adsorvida e, em seguida, é enxaguado em 15 ml de água. A proteína ligada ao polímero ( depois da lavagem com Triton ) é determinada pela contagem de cintilações ( 15 ml de Packard Intagel ). A quantidade da proteína eluída por Triton é determinada a partir de uma amostra de 1 ml (10%) da lavagem de Triton, contada em 15 ml de Instagel. A proteína total, ligada ao polímero ( istoé, depois das 4 enxaguadelas originais com água ) , é a soma das contagens no polímero, depois da lavagem com Triton, e das contagens removidas na lavagem com Triton.

Exemplo	Polímero	Reagente	Contagens além dos antecedentes (cpm)
Total	No polímero, depois da lavagem com Triton
74	12	1-tioglicerol	378	78
75	12	sarcosina	569	160
76	12	Na₂S°₃	487	177
77	12	TRIS	1150	630
78	12	-(Controlo)	1314	9 74
79	13	mercaptoetanol	1220	530
80	13	-(Controlo )	1556	956

Os exemplos expostos no precedente, indicam alterações drásticas na adsorção da albumina e na desadsorção da albumina ( empregando Triton X-100 ) de protótipos tratados, comparados com os protótipos de controlo não tratados. Os tratamentos nos polímeros precedentes inibem a adsorção da proteína e facilitam a sua remoção com um surfactante não iónico.

Exemplo 81.

exemplo revela-nos um melhoramento na molhabilidade de uma folha de polímero ( PSM = 25%, GMA = 15%, dimetacrilato de neopentil-glicol = 16%, metacrilato de isobornilo = 44%, preparado como no Exemplo A ), depois de um tratamento à temperatura ambiente com um álcool, álcool polivinílico ( PVA ), e revela-nos um outro aperfeiçoamento nesta molhabilidade com uma ligação cruzada deste PVA de ligação de superfície com o éter diglicidílico do 1,4-butanodiol ( BUDGE)

Quando for indicado na sequência da reacção a seguir, 2 g PVA aquoso a 10% ( em peso ) ( Elvanol 71-30, Dupont ), 3,17 g de

NaOH aquoso a 10% ( em peso ) ou 0,51 g de BUDGE, são adicionados ao frasco da reacção, que contém a folha do polímero. A duração dos passos PVA, NaOH e BUDGE são 1 dia, 2,25 horas e !

horas, respectivamente. Lavagens exaustivas com água seguem [ os tratamentos. O frasco só com água ( controlo ) é cheio com | agua, no inicio da experiencia.

Os tempos de retracção são medidos uma semana depois da reacção.

	Sequência da Reacção	Tempo de Retracção, t„ (s) ^K
	a) PVA —1> NaOH —l> BUDGE	42
	b) PVA —1> NaOH	23
	c) Água sómente ( Controlo )	1

< I

Claims

REIVINDICAÇÕES lã. - Lente de contacto, possuindo uma superfície molhável no seu meio aquoso ocular de emprego, fabricada a partir de um polímero de adição hidrofóbico, incorporando entre cerca de 0,5 e cerca de 30%, em peso, de unidades estruturais substituídas com oxirano, caracterizada por as superfícies exteriores da referida lente conterem uma quantidade eficazmente indutora de hidrofilicidade de um produto da reacção das referidas unidades substituídas com oxirano da fórmula I (I) em que R é hidrogénio ou metilo; R^ é carbonilo ou alquileno inferior; néla4;eR°é hidrogénio ou

-R¹ -O—«Hz·)----CÍÍ-^CH₂ , com um nucleófilo solúvel em água reactivo, seleccionado de entre uma amina orgânica com álcool, com tiol, ureia ou tioureia, ou de sulfito, de bissulfito ou de tiossulfito.
2ã. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por se encontrar presente uma quantidade suficiente do referido produto de reacção na referida superfície exterior, de tal modo que o ângulo de o

contacto seja aumentado em pelo menos 5 .

35. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o ângulo de contacto ser o aumentado em pelo menos 10 .

45. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o ângulo de contacto ser o aumentado em pelo menos 15 .

55. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o produto da reacção ser um produto da reacção entre o referido oxirano e uma amina primária ou secundária, alifática, cicloalifática ou aromática, solúvel em água, tendo até 12 átomos de carbono.

65. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o produto da reacção ser um produto da reacção entre o referido oxirano e um sal farmaceuticamente aceitável, solúvel em água, de um sulfito, de um bissulfito ou de um tiossulfato.

75. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o polimero hidrofóbico o ter um ângulo de contacto inferior a cerca de 150 .

85. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o referido ângulo de o

contacto ser inferior a 145 .

-489â. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada, por o material da lente de contacto ser um copolímero contendo um silicone.

10a. - Lente de contacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o produto da reacção ser preparado conduzindo a reacção num meio aquoso, a um pH entre o ,
3 e 10, e a uma temperatura entre 0 e 100 C, durante um período de tempo suficiente para que a região da superfície da lente, até 10 por cento da sua espessura, reaja, de modo a formar o produto da reacção.